Испытание токовых защит линий на переменном оперативном токе

Цель работы: изучение релейной защиты с использованием комбинированных выпрямительных блоков, питающихся от ТТ и ТН.

Краткие сведения: Внедрение в электроустановках переменного и выпрямленного оперативного тока позволяет отказаться от использования аккумуляторных батарей, что снижает затраты на капитальное строительство, упрощает и удешевляет эксплуатацию электроустановок. Внедрение устройств релейной защиты, не требующих постоянного оперативного тока, происходит в трех основных направлениях:

1 Применение защит с реле непосредственного действия.

2 Применение простых устройств релейной защиты, действующих на переменном оперативном токе.

3 Использование специальных вспомогательных устройств, позволяющих обеспечить надежное питание оперативных цепей от источников переменного тока.

На присоединениях, оборудованных выключателями с соленоидными приводами, схемы с дешунтированием непригодны по следующим причинам:

а)   соленоиды отключения рассчитаны для работы на постоянном токе;

б)   мощность,   потребляемая   соленоидом   отключения   напеременном токе, очень велика (до 1,5-2 кВА);

в)   нет таких реле, контакты которых могли бы дешунтировать отключающие соленоиды такой мощности.

Для такой защиты выпускаются выпрямительные блоки питания. Для питания оперативных цепей, максимальное потребление которых составляет до 40Вт, применяют блока БПТ-11, БПН-11. В сетях с малым током замыкания на землю наиболее универсальной является схема включения блоков (рис. 1). Токовый блок включают на разность токов фаз А и С, а блок напряжения — на линейное напряжение АС. В нормальном режиме источник питания БПН-11, а при КЗ — БПТ-11. Схемы блоков приведены на рис. 2а,б. Для того, чтобы защитить выпрямительные мосты блоков от коммутационных и грозовых перенапряжений в сети, на их входе установлены шунтирующие конденсаторы.

Схема максимальной токовой защиты и токовой отсечки, выполненных с помощью блоков БПТ-11 и БПН-11, показана на рис. 3.

Защита (рис. 3) срабатывает следующим образом: При КЗ срабатывает одно или два токовых реле КА1, КА2 и замыкается цепь обмотки промежуточного реле KL. Последнее срабатывает и запитывает катушку отключения выключателя.

Выбор блока питания определяется мощностью, которая необходима для надежной работы реле и электромагнитов отключения.

Расчет схем с блоками заключается в определении надежности питания оперативных цепей при всех нормальных и аварийных режимах.

Для проверки надежности питания оперативных цепей от комбинированного блока БПН и БПТ необходимо пользоваться входными характеристиками блока (рис. 4), которые представляют собой зависимость входного напряжения элемента напряжения от входного тока элемента тока при неизменном напряжении на выходе блока, заданной нагрузке и угле между током и напряжением.

Входная характеристика блока при выходном напряжении, равном 0,8 от номинального, построенная для угла между входными величинами, равного углу короткого замыкания в защищаемой сети, сравнивается в приведенных масштабах с зависимостью остаточного напряжения в месте установки блока от тока КЗ.

Абсциссы и ординаты выбранной характеристики блока должны быть в 1,2-1,4 раза меньше, чем соответственно абсциссы и ординаты зависимости остаточного напряжения от тока КЗ. Предварительно должна быть проведена проверка ТТ по кривым 10% погрешности.

Рисунок 1 – Схема включения блока питания

			б)

Рисунок 2 – Принципиальная схема БПН

Рисунок 3 – Схема максимальной токовой защиты и отсечки, выполненной с помощью блоков БПТ и БПН.

Рисунок 4 – Входные характеристики блока.

Основным источником питания для защиты от КЗ служит токовый блок БПТ. Блок напряжения БПН является дополнительным и обеспечивает необходимую мощность и напряжение при малых значениях тока КЗ. Блок напряжения может не применяться, если токовый блок обеспечивает надежное действие защиты.

Блоки напряжения БПН рисунок 2б состоя из промежуточного трансформатора напряжения  и выпрямителя ''В''. Конденсатор ''С'' предназначен для защиты выпрямителей от перенапряжений. Секции первичной обмотки могут соединяться последовательно при включении на напряжение переменного тока 220 В и параллельно – на 110 В.